冬天早上和晚上比较冷的原因主要与地球的自转、太阳的直射点位置、以及大气和地面的热交换过程有关。以下是详细解释:
太阳直射点位置
冬天时,太阳直射点位于南半球,北半球的太阳高度角较低,太阳光照射到地面的角度较小,单位面积接收到的光照和热量减少,导致气温较低。
地面热交换
白天,地面吸收太阳辐射的热量,温度升高。夜晚,地面不再接收太阳辐射,开始通过辐射和对流将热量释放到大气中,导致地面温度迅速下降。由于地面的比热容较小,放热较快,因此夜晚温度会显著降低。
大气逆辐射
夜晚,如果天空晴朗且无云层,地面向外太空释放的热量不会被云层反射回地面,这会导致地面及其附近的空气迅速降温。此外,晴朗的夜晚大气逆辐射较弱,无法有效锁住地面散发的热量,进一步加剧了降温。
风速和湿度
风速较大时,会加速地面热量的散失,使温度更低。湿度过高时,水分蒸发会带走更多的热量,也会让人感觉更加寒冷。
人体生理反应
人体在早晨刚起床时,由于一夜的睡眠,身体可能处于较低的代谢状态,体温相对较低。从温暖的被窝中出来接触到较冷的环境,这种温差变化会让人感觉更加寒冷。
综上所述,冬天早上和晚上比较冷是由于太阳直射点在南半球、地面热交换和大气逆辐射的影响、风速和湿度的综合作用,以及人体生理反应等因素共同导致的。